一種汽車用永磁材料電鍍鋅合金的表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種汽車用永磁材料電鍍鋅合金的表面處理方法，所述表面處理方法包括如下步驟：（1)倒角磨光：采用機械振磨、滾磨倒角法對永磁材料進行常規(guī)磨光；（2)脫脂除油：加入磷酸鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉對磨光后的永磁材料進行常規(guī)脫脂除油；（3)酸洗除銹：再加入硝酸溶液對脫脂除油后的永磁材料進行常規(guī)酸洗除銹；(4)電鍍鋅形成鍍鋅層：采用鍍鋅液對酸洗除銹后的永磁材料進行電鍍鋅打底以形成鍍鋅層；以及（5)電鍍鋅鎳合金形成堿性鋅鎳合金電鍍層：采用鋅鎳合金電鍍鍍液對已形成所述鋅鍍層的永磁材料進行電鍍以形成堿性鋅鎳合金電鍍層。本發(fā)明具有鍍層結合力好，防腐性能高的優(yōu)點。
【專利說明】一種汽車用永磁材料電鍍鋅合金的表面處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料的表面處理領域，尤其是涉及釹鐵硼永磁材料的表面處理方法。

【背景技術】
[0002] 近年來釹鐵硼（NdFeB)永磁材料的應用和發(fā)展十分迅速，而釹鐵硼永磁材料的防 護成功與否關系到材料能否推廣應用的關鍵技術之一。該材料主要是由稀土金屬釹NcU鐵 和硼等元素通過粉末冶金工藝制備而成。作為目前最強的磁性材料，已經廣泛應用于電鍍 器件、機械、醫(yī)療、汽車等諸領域，應用前景十分廣闊。
[0003] 釹鐵硼永磁材料應用的前提是首先要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一 種粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，因其中的富釹相，釹鐵硼主相及邊界相很容易形成 晶間腐蝕。釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹，性質活潑，使整個釹鐵硼合金的耐蝕性能變得 很差，在濕熱的環(huán)境中極易生銹腐蝕，因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴重影響了釹 鐵硼永磁體的使用壽命，降低了產品的穩(wěn)定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組 織結構有很大的關系。釹鐵硼永磁體的主相是磁體磁性能的主要來源。對矯頑力貢獻最大 的是富釹相。當釹鐵硼永磁材料發(fā)生腐蝕以后材料的磁性能將發(fā)生巨大的變化。因此，釹 鐵硼永磁材料的防腐問題一直是釹鐵硼永磁材料需要解決的主要問題。
[0004] 目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有電鍍鎳、電鍍鋅（CN1421547A、 CN1056133A)、電鍍多層鎳、鍍銅（CN1514889A)，磷化、電泳漆等多種方法。中國船舶重工集 團公司第七二五研究所林福文等人申請了一種釹鐵硼磁體表面電鍍雙層鋅鎳合金鍍層的 方法（CN200510048456)，其中首先進行鍍前處理；然后預鍍鋅鎳合金；再電鍍高耐蝕鋅鎳 合金；最后進行鍍后處理；預鍍鋅鎳合金：硫酸鋅150?250g/L，硫酸鎳50?100g/L，硼酸 20?30g/L，PH值4?7,溫度25?30°C，電鍍鋅鎳合金5?30分鐘；再電鍍鋅鎳合金表面 鍍層：氯化鋅50?150克/升，氯化鎳50?150克/升，氯化銨100?250克/升，PH3. 0? 5. 0,溫度10?50°C。其利用酸性硫酸鋅鎳體系,但該體系鈍化處理不良,遠沒有堿性鋅鎳 合金鍍層均勻，細致，鈍化膜性能優(yōu)良。其次，其前處理復雜不適合于大批量工業(yè)生產。中 國科學院金屬研究所申請一種燒結釹鐵硼電鍍鋅鎳合金的方法（CN200810228480)，其特征 在于：先化學鍍鎳，再電鍍銅，最后電鍍鋅鎳合金；或者，先化學鍍鎳，然后直接電鍍鋅鎳合 金。其成本大，主要由于化學鍍鎳穩(wěn)定性差，不易實現(xiàn)大批量工業(yè)生產。
[0005] 本發(fā)明提供一種新型釹鐵硼永磁材料一種釹鐵硼永磁材料防護層進一步提高釹 鐵硼永磁材料的防護水平，填補了國內釹鐵硼永磁材料表面處理的空白。本發(fā)明采用鍍 鋅層打底再利用堿性鋅鎳防腐的方法進一步提材料防腐性能，不僅能夠提高材料的防腐性 能，還能進一步降低成本。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種汽車用永磁材料電鍍鋅合金的表面處 理方法的表面處理方法，提高永磁材料的防腐性能。
[0007] 根據本發(fā)明的汽車用永磁材料電鍍鋅合金的表面處理方法，所述表面處理方法包 括如下步驟：（1)倒角磨光：采用機械振磨、滾磨倒角法對永磁材料進行常規(guī)磨光；（2)脫脂 除油：加入磷酸鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉對磨光后的永磁材料進行常規(guī)脫脂除油；（3)酸洗除 銹：再加入硝酸溶液對脫脂除油后的永磁材料進行常規(guī)酸洗除銹；（4)電鍍鋅形成鍍鋅層： 采用鍍鋅液對酸洗除銹后的永磁材料進行電鍍鋅打底以形成鍍鋅層；以及（5)電鍍鋅鎳合 金形成堿性鋅鎳合金電鍍層：采用鋅鎳合金電鍍鍍液對已形成所述鋅鍍層的永磁材料進行 電鍍以形成堿性鋅鎳合金電鍍層。
[0008] 其中，所述鍍鋅液為氯化物180-280克/升、氯化鋅30-100克/升和硼酸20-50 克/升；或硫酸鋅300-400克/升和硼酸20-50克/升；所述鋅鎳合金電鍍鍍液包括七水合 硫酸鎳8?10克/升、氫氧化鈉90?150克/升、氧化鋅12?15克/升、安美特鋅鎳合 金添加劑40?50克/升。
[0009] 優(yōu)選地，所述氯化物為氯化鉀或氯化銨。
[0010] 優(yōu)選地，所述鍍鋅層的厚度為1?10微米，鋅鎳合金鍍層3-15微米。
[0011] 優(yōu)選地，所述鋅鎳合金電鍍鍍液的pH為11?12。
[0012] 優(yōu)選地，所述鋅鎳合金電鍍鍍液在所述鋅鍍層表面上電鍍的溫度為25°C。
[0013] 優(yōu)選地，所述鋅鎳合金電鍍鍍液在所述鋅鍍層表面上電鍍的時間為35?120分 鐘。
[0014] 優(yōu)選地，所述永磁材料為燒結釹鐵硼永磁材料或粘結釹鐵硼永磁材料。
[0015] 本發(fā)明具有鍍層結合力好，防腐性能高的優(yōu)點。

【具體實施方式】
[0016] 以下將結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，本發(fā)明的實施例僅用于說明本發(fā)明的 技術方案，并非限定本發(fā)明。
[0017] 實施例1
[0018] 將024*015*18_的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光2小時。經磷 酸鈉20g/升，碳酸鈉 IOg/升，氫氧化鈉 IOg/升脫脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表面氧化 物，水洗3次，再經5%硫酸活化后，采用鍍鋅液進行電鍍鋅形成鍍鋅層，其中：鍍鋅液的組成 為：氯化鉀180克/升、氯化鋅100克/升、硼酸50克/升。鍍鋅層的厚度為1微米。將上 述預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鋅鎳合金電鍍鍍液中，鋅鎳合金電鍍鍍液的組成為七水 合硫酸鎳8克/升、氫氧化鈉120克/升、氧化鋅15克/升、安美特鋅鎳合金Reflectalloy 添加劑40克/升(安美特鋅鎳合金Ref lectalIoy添加劑購自廣州安美特得到）；pH為11， 在25°C溫度下，在滾桶中反應25分鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層，鍍層厚度3微米， 經50厘米高10次跌落試驗，鍍層未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0019] 實施例2
[0020] 將15*18mm的釹鐵硼永磁材料2. 5公斤按實施例1方法磨光，脫脂除油， 酸洗活化。采用鍍鋅液進行電鍍鋅形成一鍍鋅層，其中：鍍鋅液的組成為：氯化銨280克/ 升、氯化鋅35克/升，硼酸25克/升。鍍鋅層的厚度為5微米。將上述預處理完的釹鐵硼 永磁材料放入鋅鎳合金電鍍鍍液中，鋅鎳合金電鍍鍍液的組成為七水合硫酸鎳8克/升、氫 氧化鈉150克/升、氧化鋅12克/升、安美特鋅鎳合金Reflectalloy添加劑40克/升(安 美特鋅鎳合金ReflectalIoy添加劑購自廣州安美特得到);pH為11，在25°C溫度下，在滾桶 中反應120分鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層，鍍層厚度15微米，經50厘米高10次 跌落試驗，鍍層未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0021] 實施例3
[0022] 將￠2W15$ 18mm的釹鐵硼永磁材料3. 5公斤按實施例1方法磨光，脫脂除油， 酸洗活化。采用鍍鋅液進行電鍍鋅形成一鍍鋅層，其中：鍍鋅液的組成為：硫酸鋅400克 /升、硼酸30克/升；鍍鋅層的厚度為3微米。將上述預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鋅 鎳合金電鍍鍍液中，鋅鎳合金電鍍鍍液的組成為七水合硫酸鎳8克/升、氫氧化鈉90克/ 升、氧化鋅12克/升、安美特鋅鎳合金Reflectalloy添加劑50克/升(安美特鋅鎳合金 Ref Iectalloy添加劑購自廣州安美特得到）；pH為12,在25°C溫度下，在滾桶中反應35分 鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層。鍍層厚度6微米，經50厘米高10次跌落試驗，鍍層 未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0023] 實施例4
[0024] 將￠24% 154 8mm的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤按實施例1方法磨光，脫脂除油， 酸洗活化。采用鍍鋅液進行電鍍鋅形成一鍍鋅層，其中：鍍鋅液的組成為：氯化鉀230克/ 升、氯化鋅100克/升、硼酸20克/升；鍍鋅層的厚度為4微米。將上述預處理完的釹鐵硼 永磁材料放入鋅鎳合金電鍍鍍液中，鋅鎳合金電鍍鍍液的組成為七水合硫酸鎳10克/升、 氫氧化鈉150克/升、氧化鋅12克/升、安美特鋅鎳合金Reflectalloy添加劑45克/升 (安美特鋅鎳合金RefIectalloy添加劑購自廣州安美特得到）；pH為12,在25°C溫度下，在 滾桶中反應35分鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層。鍍層厚度10微米，經50厘米高10 次跌落試驗，鍍層未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0025] 實施例5
[0026] 將￠24=^ 15* 18mm的釹鐵硼永磁材料2. 5公斤按實施例1方法磨光，脫脂除油， 酸洗活化。采用鍍鋅液進行電鍍鋅形成一鍍鋅層，其中：鍍鋅液的組成為：硫酸鋅300克/ 升、硼酸30克/升；鍍鋅層的厚度為10微米。將上預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鋅鎳 合金電鍍鍍液中，鋅鎳合金電鍍鍍液的組成為七水合硫酸鎳10克/升、氫氧化鈉110克/ 升、氧化鋅15克/升、安美特鋅鎳合金Reflectalloy添加劑50克/升(安美特鋅鎳合金 Ref lectal Ioy添加劑購自廣州安美特得到）；pH為11，在25 °C溫度下，在滾桶中反應35分 鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層。鍍層厚度8微米，經50厘米高10次跌落試驗，鍍層 未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0027] 實施例6
[0028] 將￠24^015^18111111的釹鐵硼永磁材料2. 5公斤按實施例1方法磨光，脫脂除油， 酸洗活化。采用鍍鋅液進行電鍍鋅形成一鍍鋅層，其中：鍍鋅液的組成為：硫酸鋅340克 /升、硼酸40克/升；鍍鋅層的厚度為9微米。將上述預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鋅 鎳合金電鍍鍍液中，鋅鎳合金電鍍鍍液的組成為七水合硫酸鎳8克/升、氫氧化鈉90克/ 升、氧化鋅12克/升、安美特鋅鎳合金Reflectalloy添加劑50克/升(安美特鋅鎳合金 Ref Iectalloy添加劑購自廣州安美特得到）；pH為12,在25°C溫度下，在滾桶中反應35分 鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層。鍍層厚度6微米，經50厘米高10次跌落試驗，鍍層 未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0029] 對比實施例1
[0030] 將024*015*18mm的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光2小時。經磷 酸鈉 20g/升，碳酸鈉 IOg/升，氫氧化鈉 IOg/升脫脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表面氧 化物，水洗3次，再經5%硫酸活化后。將上述預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鍍鋅液中，鍍 鋅液的組成為硫酸鋅300-400克/升，硼酸30-50克/升。鍍層厚度10微米。經50厘米 高10次跌落試驗，鍍層未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0031] 對比實施例2
[0032] 將024*0〗5*18mm的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光2小時。經磷 酸鈉20g/升，碳酸鈉 IOg/升，氫氧化鈉 IOg/升脫脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表面氧化 物，水洗3次，再經5%硫酸活化后進行鍍銅。將上述預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鍍鋅 液中，鍍鋅液的組成為氯化鉀180-230克/升，氯化鋅50-100克/升，硼酸20-50克/升。 鍍層厚度10微米。經50厘米高10次跌落試驗，鍍層未起剝落，不起皮，結合力很好，參見 表1。
[0033] 對比實施例3
[0034] 將￠24%丨5*丨8?ΓΗ?的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光2小時。經磷 酸鈉20g/升，碳酸鈉 IOg/升，氫氧化鈉 IOg/升脫脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表面氧 化物，水洗3次，再經5%硫酸活化后進行鍍銅。將上述預處理完的釹鐵硼永磁材料放入鍍 鋅液中，鍍液的組成為：氧化鋅8-15克/升，氫氧化鈉100-150克/升。鍍層厚度10微米。 經50厘米高10次跌落試驗，鍍層未起剝落，不起皮，結合力很好，參見表1。
[0035] 對比實施例4
[0036] 將￠24% 15* 18mm的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光2小時。經磷 酸鈉20g/升，碳酸鈉 IOg/升，氫氧化鈉 IOg/升脫脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表面氧 化物，水洗3次，再經5%硫酸活化后進行堿性鋅鎳合金。將上預處理完的釹鐵硼永磁材料 放入鋅鎳合金電鍍鍍液中,鍍液的組成為七水合硫酸鎳10克/升,氫氧化鈉110克/升,氧 化鋅15克/升，安美特鋅鎳合金添加劑50克/升。pH為11。在25°C溫度下，在滾桶中反 應35分鐘。在釹鐵硼永磁材料表面形成鍍層。鍍層厚度8微米，經50厘米高10次跌落試 驗，鍍層剝落，起皮，結合力不佳，參見表1
[0037] 下面，表1說明通過對上述實施例1?6得到的鍍層進行物理參數(shù)的實驗數(shù)據。
[0038] 表 1
[0039]

【權利要求】
1. 一種汽車用永磁材料電鍍鋅合金的表面處理方法，所述表面處理方法包括如下步 驟： (1) 倒角磨光：采用機械振磨、滾磨倒角法對永磁材料進行常規(guī)磨光； (2) 脫脂除油：加入磷酸鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉對磨光后的永磁材料進行常規(guī)脫脂除 油； (3) 酸洗除銹：再加入硝酸溶液對脫脂除油后的永磁材料進行常規(guī)酸洗除銹； (4) 電鍍鋅形成鍍鋅層：采用鍍鋅液對酸洗除銹后的永磁材料進行電鍍鋅打底以形成 鍍鋅層；以及 (5) 電鍍鋅鎳合金形成堿性鋅鎳合金電鍍層：采用鋅鎳合金電鍍鍍液對已形成所述鋅 鍍層的永磁材料進行電鍍以形成堿性鋅鎳合金電鍍層； 其中，所述鍍鋅液為氯化物180-280克/升、氯化鋅30-100克/升和硼酸20-50克/ 升；或者硫酸鋅300-400克/升和硼酸20-50克/升；所述鋅鎳合金電鍍鍍液包括七水合硫 酸鎳8?10克/升、氫氧化鈉90?150克/升、氧化鋅12?15克/升、安美特鋅鎳合金 Reflectalloy添加劑40?50克/升。
2. 如權利要求1所述的表面處理方法，其中，所述氯化物為氯化鉀或氯化銨。
3. 如權利要求1所述的表面處理方法，其中，所述鍍鋅層的厚度為1?10微米，鋅鎳合 金鍍層3-15微米。
4. 如權利要求1所述的表面處理方法，其中，所述鋅鎳合金電鍍鍍液的pH為11?12。
5. 如權利要求1所述的表面處理方法，其中，所述鋅鎳合金電鍍鍍液在所述鋅鍍層表 面上電鍍的溫度為25°C。
6. 如權利要求1所述的表面處理方法，其中，所述鋅鎳合金電鍍鍍液在所述鋅鍍層表 面上電鍍的時間為35?120分鐘。
7. 如權利要求1?6任一所述的表面處理方法，其中，所述永磁材料為燒結釹鐵硼永磁 材料或粘結釹鐵硼永磁材料。
【文檔編號】C25D3/56GK104213162SQ201310217747
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權日:2013年6月4日
【發(fā)明者】白曉剛, 潘廣麾 申請人:天津三環(huán)樂喜新材料有限公司, 北京中科三環(huán)高技術股份有限公司